DE102014207805A1

DE102014207805A1 - Method for determining an oil level in a transmission

Info

Publication number: DE102014207805A1
Application number: DE102014207805.9A
Authority: DE
Inventors: Rainer Novak; Alexander Hoffmann; Andreas Roedler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Ölstandes in einem Getriebe mit wenigstens einer über einen Hydraulikdruck (pk) betätigbaren Getriebekomponente beschrieben. Der Hydraulikdruck (pk) ist im Bereich der Getriebekomponente in Abhängigkeit eines elektrischen Steuerimpulses (ik) einstellbar und über eine Drucksensoreinrichtung bestimmbar. Erfindungsgemäß wird ein Zeitraum (Tt) zwischen einem Zeitpunkt (T1), zu dem ein elektrischer Steuerimpuls (ik) zum Einstellen eines im Bereich der Getriebekomponente anzulegenden Hydraulikdruckes (pk) generiert wird, und einem weiteren Zeitpunkt (T8) bestimmt, zu dem der Hydraulikdruck (pk) einen Druckwert (pk8) größer als ein Vorbefülldruckwert (pk0) der Getriebekomponente übersteigt, wobei in Abhängigkeit des Zeitraumes (Tt) ein aktueller Ölstand im Getriebe ermittelt wird. A method for determining an oil level in a transmission with at least one transmission component that can be actuated via a hydraulic pressure (pk) is described. The hydraulic pressure (pk) is adjustable in the region of the transmission component as a function of an electrical control pulse (ik) and can be determined via a pressure sensor device. According to the invention, a period of time (Tt) between a time point (T1) at which an electrical control pulse (ik) is generated for setting a hydraulic pressure (pk) to be applied in the region of the transmission component and another time point (T8) to which the hydraulic pressure is determined (Pk) exceeds a pressure value (pk8) greater than a Vorbefülldruckwert (pk0) of the transmission component, wherein a current oil level in the transmission is determined as a function of the time period (Tt).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Ölstandes in einem Getriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The invention relates to a method for determining an oil level in a transmission according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Bekannterweise sind Getriebe mit Pumpen ausgeführt, um über einen Hydraulikdruck betätigbare Getriebekomponenten in gewünschtem Umfang mit Hydraulikfluid beaufschlagen zu können. Bei Förderung von Hydraulikfluid durch eine Pumpe oder durch eine Aktuatorik liegt üblicherweise im Ansaugbereich ein Unterdruck vor. Dies wird im Normalfall durch einen ausreichend groß dimensionierten Ölsumpf eines Getriebes gewährleistet. Zur Bestimmung eines Ölstandes eines solchen Ölsumpfes sind beispielsweise aus der DE 40 40 897 C2 oder der DE 101 47 574 A1 Lösungen bekannt. As is known, transmissions are designed with pumps in order to be able to act on hydraulic components to the extent desired by means of a hydraulic pressure actuatable transmission components. When pumping hydraulic fluid through a pump or by an actuator, there is usually a negative pressure in the intake area. This is normally ensured by a sufficiently large oil sump of a transmission. To determine an oil level of such an oil sump, for example, from DE 40 40 897 C2 or the DE 101 47 574 A1 Known solutions.

Die Ansaugung ungelöster Luftanteile in einem Hydraulikfluid ist in vielen Hydraulikanwendungen unerwünscht, da diese im Vergleich zu üblichen Hydraulikfluiden stark komprimierbare Anteile darstellen und sich daher bereits in geringen Mengen nachteilig auf eine Funktion einer zugehörigen Ventilschaltung auswirken. Das Vorhandensein solcher Luftanteile in einem Hydraulikfluidvolumenstrom verursacht eine Betätigungsspontaneität beeinträchtigende hohe Totzeiten, Instabilitäten sowie Abweichungen von definierten Arbeitspunkten. The suction of undissolved air fractions in a hydraulic fluid is undesirable in many hydraulic applications, since these constitute highly compressible components in comparison to conventional hydraulic fluids and therefore already adversely affect a function of an associated valve circuit in small quantities. The presence of such air fractions in a hydraulic fluid volume flow causes actuation spontaneity impairing high dead times, instabilities and deviations from defined operating points.

Bei aus der Praxis bekannten Automatikgetrieben wird das Ansaugen von ungelösten Luftanteilen über eine Hydraulikpumpe durch einen ausreichend groß dimensionierten Ölsumpf bzw. einen hinreichend gut definierten Ölstand verhindert. Ein solcher Ölstand gewährleistet in allen Beschleunigungs- und Verzögerungssituationen eines Fahrzeuges, dass ein Ansaugbereich einer Hydraulikpumpe bzw. ein Saugschnorchel unterhalb des Ölstandes in einem Getriebe angeordnet ist. Diese Vorgehensweise ist jedoch nicht immer im gewünschten Umfang umsetzbar, da im Automobilbereich der hierfür erforderliche Bauraum oftmals nicht im erforderlichen Umfang zur Verfügung steht. In known from practice automatic transmissions, the suction of unresolved air components via a hydraulic pump by a sufficiently large-sized oil sump or a sufficiently well-defined oil level is prevented. Such an oil level ensures in all acceleration and deceleration situations of a vehicle, that a suction of a hydraulic pump or a suction snorkel below the oil level is arranged in a transmission. However, this approach is not always feasible to the desired extent, since in the automotive sector, the space required for this is often not available to the extent required.

Eine bekannte alternative Methodik, um angesaugte Luftanteile in einem Fluid-Öl-Gemisch zu verringern, sieht eine Rückführung eines Teils eines Förderstroms aus einem Druckkanal in den Saugkanal vor. Die Umwandlung der kinetischen Energie in Druckenergie erfolgt im Bereich eines Diffusors. Bei der aus der DE 10 2009 015 990 A1 bekannten Flügelzellenpumpe mit Beifüllhilfe ist der rückgeführte Ölstrom steuerbar. A known alternative methodology for reducing aspirated air fractions in a fluid-oil mixture provides for returning a portion of a flow from a pressure channel into the suction channel. The conversion of the kinetic energy into pressure energy takes place in the region of a diffuser. At the time of the DE 10 2009 015 990 A1 known vane pump with Beifüllhilfe the recirculated oil flow is controlled.

Bei gleichen Randbedingungen, wie gleicher Pumpendrehzahl, gleicher Temperatur, gleicher Ansauggeometrie und dergleichen, nehmen durch Kavitation verursachte Nachteile zu, je höher die Anteile an Luft im Hydraulikfluid sind. Dabei sind sowohl im Hydraulikfluid vorhandene gelöste als auch ungelöste Luftanteile kritisch. Das im Kreis geführte Hydraulikfluidvolumen wird nicht im Bereich von Kupplungen oder Schmierölleitungen abgeschleudert bzw. durch rotierende Teile eines Getriebes verwirbelt und weist deshalb einen geringeren Luftanteil auf als ein Hydraulikfluidvolumenstrom, der durch eine sogenannte Sumpfansaugung gefördert wird. Under the same boundary conditions, such as the same pump speed, the same temperature, the same Ansauggeometrie and the like, take advantage of cavitation caused disadvantages, the higher the proportions of air in the hydraulic fluid. Both dissolved and unresolved air fractions present in the hydraulic fluid are critical. The circulated hydraulic fluid volume is not thrown off in the region of clutches or lubricating oil lines or swirled by rotating parts of a transmission and therefore has a lower proportion of air than a hydraulic fluid volume flow, which is conveyed by a so-called sump suction.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen eines Ölstandes in einem Getriebe zur Verfügung zu stellen, mittels dem unerwünscht hohe Luftanteile in einem angesaugten Hydraulikfluidvolumenstrom mit geringem Aufwand vermieden werden können. The present invention has for its object to provide a method for determining an oil level in a transmission available by means of the undesirable high air fractions can be avoided in a sucked hydraulic fluid flow with little effort.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by a method having the features of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines Ölstandes in einem Getriebe mit wenigstens einer über einen Hydraulikdruck betätigbaren Getriebekomponente ist der Hydraulikdruck im Bereich der Getriebekomponente in Abhängigkeit eines elektrischen Steuerimpulses einstellbar und über eine Drucksensoreinrichtung bestimmbar. In the method according to the invention for determining an oil level in a transmission with at least one transmission component which can be actuated via a hydraulic pressure, the hydraulic pressure in the region of the transmission component can be adjusted as a function of an electrical control pulse and determined via a pressure sensor device.

Erfindungsgemäß wird ein Zeitraum zwischen einem Zeitpunkt, zu dem ein elektrischer Steuerimpuls zum Einstellen eines im Bereich der Getriebekomponente anzulegenden Hydraulikdruckes generiert wird, und einem weiteren Zeitpunkt bestimmt, zu dem der Hydraulikdruck einen Druckwert größer als ein Vorbefülldruckwert der Getriebekomponente übersteigt, wobei in Abhängigkeit des Zeitraumes ein aktueller Ölstand im Getriebe ermittelt wird. According to the invention, a period of time between a time at which an electrical control pulse is generated for setting a hydraulic pressure to be applied in the region of the transmission component and a further point in time at which the hydraulic pressure exceeds a pressure value greater than a pre-charge pressure value of the transmission component is determined, depending on the time period a current oil level in the gearbox is determined.

Während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise während einer Befüllung einer als Kupplung ausgeführten Getriebekomponente die Totzeit zwischen dem Stromsignal im Bereich einer zugehörigen Vorsteuerstufe und dem zugehörigen Kupplungsdruck ermittelt. Dabei liegt der Erfindung die Kenntnis zugrunde, dass Totzeiten bei der Kupplungsansteuerung im engen Zusammenhang mit dem jeweils aktuell vorliegenden Ölstand und aus einem zu geringen Ölstand resultierenden Luftanteilen im Hydraulikfluid in einem Getriebe stehen. During the implementation of the method according to the invention, the dead time between the current signal in the region of an associated pilot control stage and the associated clutch pressure is determined, for example, during a filling of a gear component designed as a clutch. In this case, the invention is based on the knowledge that dead times in the clutch control are closely related to the respective currently existing oil level and from a low oil level resulting air fractions in the hydraulic fluid in a transmission.

In sogenannten quasistationären Betriebszuständen von Getrieben, d. h. ohne vorliegende maximale Längs- oder Querbeschleunigungen bzw. Längs- oder Querverzögerungen, weist ein Ölsumpf eines Getriebes einen hohen Ölstand auf, was auch als sogenannter überbefüllter Betriebszustand des Getriebes bezeichnet wird. Während eines solchen Betriebszustandes eines Getriebes liegt die zugehörige Ansaugöffnung einer Hydraulikpumpe eines Getriebes deutlich unterhalb des vorliegenden Ölstandes bzw. Ölspiegels. Dabei ist es für die Funktionsweise der Hydraulikpumpe unerheblich, ob der Ansaugschnorchel beispielsweise 40 oder 140 mm unterhalb des Ölstandes liegt. In so-called quasi-stationary operating states of transmissions, ie without present maximum longitudinal or lateral accelerations or longitudinal or transverse decelerations, an oil sump of a transmission has a high oil level, which is also referred to as a so-called overfilled operating state of the transmission. During such a Operating state of a transmission is the associated intake opening of a hydraulic pump of a transmission well below the present oil level or oil level. It is irrelevant for the operation of the hydraulic pump, if the intake snorkel, for example, 40 or 140 mm below the oil level.

Senkt sich der Ölstand im Betrieb des Getriebes sukzessive ab, zeigt sich je nach konstruktiver Ausführung eines Getriebes beispielsweise bei ca. 60 % einer Nominalbefüllung, die einem Füllstand eines Getriebes im Ruhezustand entspricht, erstmals eine spürbare und deutliche Änderung der Totzeiten bei der Kupplungsansteuerung. Sinkt der Ölstand beispielsweise auf ca. 50 % ab, steigen die Totzeiten bei der Ansteuerung einer Kupplung eines Doppelkupplungssystems um mehr als 100 % vom Nominalwert bzw. der Nominalbefüllung an, während bei einer weiteren Kupplung eines Doppelkupplungssystems der Anstieg der Totzeiten nicht ganz so hoch wie im Bereich der ersten Kupplung ist. If the oil level gradually decreases during operation of the transmission, depending on the constructive design of a transmission, for example, a noticeable and significant change in the dead times in the clutch control becomes apparent for the first time at approx. 60% of a nominal filling, which corresponds to a level of a transmission at rest. If, for example, the oil level drops to approximately 50%, the dead times in driving a clutch of a dual-clutch system increase by more than 100% from the nominal value or the nominal charge, while in another clutch of a dual-clutch system, the increase in dead times is not quite as high as is in the range of the first clutch.

Während ungünstiger Betriebszustandsverläufe wird von einer Hydraulikpumpe eines Getriebes in unerwünschtem Umfang verschäumtes Hydraulikfluid bzw. Öl angesaugt. Ein Hydrauliksystem eines Getriebes bzw. das Getriebe ist jedoch weiterhin betriebsfähig und es kann nach wie vor der angeforderte Systemdruck aufgebaut werden. Zusätzlich sind zugehörige hydraulische Verbraucher, wie Kupplungen, Vorsteuerstufen, Schaltzylinder, Kühl- und Schmierölleitungen und dergleichen, auch noch ausreichend mit Hydraulikfluidvolumen versorgbar. Da angesaugte Luftanteile sich unter entsprechender Druckbeaufschlagung bekannterweise in Hydraulikfluid lösen, gasen gelöste Luftanteile in einer hydraulischen Steuerung eines Getriebes im Bereich von Kanälen, in deren Bereiche der Druck entsprechend niedrig ist, teilweise wieder aus bzw. es scheidet sich in verschiedenen Kanälen Luft ab. Insbesondere während der Ansteuerung von Kupplungsventilen steigen daher die Totzeiten und die damit korrespondierenden Steuerungsverzögerungen an. During unfavorable operating state curves, foamed hydraulic fluid or oil is sucked in to an undesired extent by a hydraulic pump of a transmission. However, a hydraulic system of a transmission or the transmission is still operable and it can still be built up the requested system pressure. In addition, associated hydraulic consumers, such as clutches, pilot stages, shift cylinders, cooling and lubricating oil lines and the like, can still be sufficiently supplied with hydraulic fluid volume. Since aspirated air fractions are known to dissolve in hydraulic fluid with appropriate pressurization, dissolved air fractions in a hydraulic control of a transmission in the range of channels, in whose areas the pressure is correspondingly low, partially recirculate or it separates air in different channels. In particular, during the activation of the clutch valves, therefore, the dead times and the corresponding control delays increase.

Sinkt der Ölstand auf ca. 30 % des Nominalwertes ab, ist der Systemdruck im Getriebe nicht mehr im gewünschten Umfang darstellbar. Da in einem Automatikgetriebe im Bereich eines Ölsumpfes ständig Aufwirbelungen und Beunruhigungen auftreten, erfolgt im Bereich der Pumpenansaugung kein digitales Umschalten von Öl in Richtung angesaugter Luft, wie dies rein geometrisch bei ruhendem Ölstand und gegebener Ansauggeometrie erwartbar wäre, womit ein Getriebe über einen größeren Betriebsbereich betriebsfähig ist, als dies zu erwarten ist. Bei stationär hydraulischen Anwendungen sind derartige Effekte bei einer Ausführung mit einem hinreichend großen Ölsumpf üblicherweise nicht gegeben. If the oil level drops to approx. 30% of the nominal value, the system pressure in the transmission can no longer be displayed to the desired extent. Since in an automatic transmission in the area of an oil sump constantly whirling up and disturbing occur, takes place in the pump suction no digital switching of oil in the direction of sucked air, as would be expected geometrically at dormant oil level and given Ansauggeometrie, making a transmission over a larger operating range operable is as expected. For stationary hydraulic applications such effects are usually not given in a version with a sufficiently large oil sump.

Zusätzlich zeigen Untersuchungen verschiedener Getriebebaureihen, dass der geometrischen Gestaltung eines Ölrücklaufs eine ausgezeichnete Bedeutung zukommt. Wird über die Hydraulikpumpe angesaugtes und anschließend über hydraulische Verbraucher an die Getriebeumgebung abgegebenes Hydraulikfluid über relativ lange Wege in den Ölsumpf zurückgeführt und anschließend wieder angesaugt, steht ungelösten Luftanteilen genügend Zeit zur Verfügung, um im gesammelten Hydraulikfluidvolumen im Ölsumpf aufzusteigen. Derartige Getriebeausführungen verursachen oftmals Probleme im Bereich der Pumpenansaugung bei niedrigen Betriebstemperaturen, da das Hydraulikfluid in solchen Betriebszuständen an kalten Oberflächen des Getriebes haften bleibt und aufgrund seiner hohen Viskosität nicht mehr ausreichend schnell zur Ansaugung zurückströmen kann. In addition, studies of various gear series show that the geometric design of an oil return is of prime importance. If hydraulic fluid sucked in via the hydraulic pump and then discharged to the transmission environment via hydraulic consumers is returned to the oil sump over relatively long distances and then sucked back in, there is enough time for undissolved air portions to rise in the collected hydraulic fluid volume in the oil sump. Such gearbox designs often cause problems in pump suction at low operating temperatures, since the hydraulic fluid in such operating conditions sticks to cold surfaces of the gearbox and, due to its high viscosity, can no longer flow back to the intake sufficiently quickly.

Bei weiteren Getrieben besteht die Möglichkeit, dass über hydraulische Verbraucher eines Getriebes abgeschleudertes Hydraulikfluid, speziell das zur Kühlung von Kupplungen vorgesehene und oft sehr stark verschäumte Hydraulikfluid, vergleichsweise direkt in Richtung des Ansaugbereiches einer Hydraulikpumpe zurückströmt. In der Folge zeigt sich in Abhängigkeit einer Drehzahl einer mit einer Getriebeeingangswelle verbundenen Antriebsmaschine und des sich dabei einstellenden Ölstandes ein eher stetiger Anstieg der Totzeiten während einer Befüllung einer Kupplung. Ursache dafür ist, dass eine Hydraulikpumpe bereits bei geringen Ölstandsänderungen verschäumtes bzw. unberuhigtes Hydraulikfluid ansaugt. In other transmissions, there is the possibility that hydraulic fluid thrown off via hydraulic consumers of a transmission, in particular the hydraulic fluid provided for cooling couplings and often very strongly foamed, flows back comparatively directly in the direction of the intake region of a hydraulic pump. As a result, as a function of a rotational speed of a drive machine connected to a transmission input shaft and of the oil level that occurs, a rather steady increase in the idle times during a clutch is revealed. The reason for this is that a hydraulic pump sucks in foamed or unpremeditated hydraulic fluid even at low oil level changes.

Des Weiteren zeigt sich, dass Totzeiten durch den Einsatz sogenannter ATF-Hydraulikfluide (Automatic-Transmission-Fluid), die ohne sogenannte Verschäumungshemmer bzw. Additive, wie Silikon, verwendet werden, auch bereits bei Vorliegen des Nominalfüllstandes im Getriebe stark ansteigen. Solche Hydraulikfluide verschäumen im Betrieb eines Getriebes unter Umständen derart stark, dass neben einem unerwünscht hohen Luftansaugen mit dem Hydraulikfluid auch Ölaustritte aus einem Innenraum eines Getriebes über einen Getriebeentlüfter stattfinden. Furthermore, it turns out that dead times through the use of so-called ATF hydraulic fluids (Automatic Transmission Fluid), which are used without so-called Verschäumungshemmer or additives such as silicone, even in the presence of Nominalfüllstandes in the transmission increase sharply. In the operation of a transmission, such hydraulic fluids possibly foam to such an extent that, in addition to an undesirably high air intake with the hydraulic fluid, oil leaks also take place from an interior of a transmission via a transmission ventilator.

Die vorbeschriebenen Zusammenhänge zwischen einer Totzeit während einer Betätigung einer Getriebekomponente und einem aktuell im Getriebe vorliegenden Ölstand werden bei der vorliegenden Erfindung dazu verwendet, den aktuellen Ölstand im Getriebe mit geringem Aufwand über den gesamten Betriebsbereich eines Getriebes jeweils in Abhängigkeit einer Totzeit zu ermitteln und gegebenenfalls Unterversorgungsbetriebszustände im Getriebe rechtzeitig erkennen zu können sowie eine Funktionsweise eines Getriebes dauerhaft beeinträchtigende Betriebszustandsverläufe durch geeignete Gegenmaßnahmen auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise zu vermeiden. The above-described relationships between a dead time during actuation of a transmission component and an oil level currently present in the transmission are used in the present invention to determine the current oil level in the transmission with little effort over the entire operating range of a transmission depending on a dead time and possibly Unterversorgungsbetriebszustände In the transmission to be able to recognize timely as well as a mode of operation of a transmission permanently impairing operating state curves by suitable To avoid countermeasures in a structurally simple and cost-effective manner.

Über die erfindungsgemäße Vorgehensweise sind beispielsweise auf einfache Art und Weise auch Undichtigkeiten im Bereich eines Getriebes ermittelbar, die einen dauerhaften Ölverlust verursachen. Solche Undichtigkeiten treten beispielsweise durch einen Fehler im Bereich einer Dichteinrichtung auf, der einen Übertritt von Kupplungsöl in einen konstruktiv dicht ausgeführten Radsatzraum eines Getriebes zulässt und somit nach einer längeren Betriebsdauer eine Getriebeschädigung bzw. einen Getriebeausfall begünstigt. About the procedure according to the invention, for example, in a simple manner and leaks in the field of a transmission can be determined, which cause a permanent loss of oil. Such leaks occur, for example, by an error in the area of a sealing device, which allows a transfer of clutch oil in a constructively tight running Radsatzraum a transmission and thus favors a gearbox damage or a gearbox failure after a longer period of operation.

Da Diagnosemodule von Getrieben bereits vor der Auslieferung aktiv sind, ist eine nicht ausreichende Öladditivierung ermittelbar und ein qualitativ unzureichendes Getriebe durch ein sogenanntes Nachimpfen des Öles, beispielsweise mit Silikon, in den erforderlichen Auslieferungszustand überführbar. Since diagnostic modules of transmissions are already active before delivery, insufficient oil additives can be determined and a qualitatively insufficient transmission can be converted into the required state of delivery by so-called re-inoculation of the oil, for example with silicone.

Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Ermittlung eines Ölstandes kleiner als ein vordefinierter Wert ein Signal für eine Bedienperson ausgegeben, womit ein Fahrer rechtzeitig auf Unterversorgungszustände im Bereich eines Getriebes hinweisbar ist und Schädigungen im Bereich eines Getriebes verhinderbar sind. In an advantageous variant of the method according to the invention, a signal for an operator is output when determining an oil level less than a predefined value, with which a driver can be informed in good time about undersupply conditions in the area of a transmission and damage in the area of a transmission can be prevented.

Bei einer besonders einfach durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Bestimmung des aktuell vorliegenden Ölstandes im Getriebe eine empirisch ermittelte Kennlinie verwendet. In a particularly simple variant of the method according to the invention, an empirically determined characteristic is used to determine the currently existing oil level in the transmission.

Wird der elektrische Steuerimpuls zur Betätigung eines elektrohydraulischen Druckstellers generiert, in dessen Bereich ein Betätigungsdruck für eine Getriebekomponente einstellbar ist, ist die Ermittlung des Ölstandes im Bereich eines Getriebes aufgrund der direkten Abhängigkeit des Betätigungsdruckes vom Steuerimpuls mit geringen Toleranzabweichungen durchführbar. If the electrical control pulse for actuating an electrohydraulic pressure actuator is generated, in the region of which an actuating pressure for a transmission component is adjustable, the determination of the oil level in the region of a transmission can be carried out due to the direct dependence of the actuating pressure on the control pulse with small tolerance deviations.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf. Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiment of the subject invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel. Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention emerge from the claims and the embodiment described in principle below with reference to the drawings.

Es zeigt: It shows:

1 einen Verlauf eines Stromimpulses und einen Verlauf eines Hydraulikdrucks im Bereich eines Getriebes über der Zeit t; und 1 a course of a current pulse and a profile of a hydraulic pressure in the region of a transmission over time t; and

2 Verläufe von Totzeiten bei der Ansteuerung von Kupplungen eines Doppelkupplungssystems eines Getriebes über einem prozentualen Ölstand einer Nominalbefüllung des Getriebes. 2 Characteristics of dead times in the control of clutches of a dual clutch system of a transmission over a percentage oil level of a nominal filling of the transmission.

1 zeigt einen Verlauf eines elektrischen Steuerimpulses ik und einen damit korrespondierenden Verlauf eines Hydraulikdrucks pk über der Zeit t. Dabei wird der Verlauf des Steuerimpulses ik während der Befüllung eines Kolbenraumes einer Kupplung, vorzugsweise eines Doppelkupplungssystems eines als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Getriebes ausgegeben. Der aus dem Steuerimpuls ik resultierende Hydraulikdruck pk wird über eine Drucksensoreinrichtung im Bereich der Kupplung bestimmt. 1 shows a course of an electrical control pulse ik and a corresponding course of a hydraulic pressure pk over time t. In this case, the profile of the control pulse ik is output during the filling of a piston chamber of a clutch, preferably a dual-clutch system of a transmission designed as a double-clutch transmission. The resulting from the control pulse ik hydraulic pressure pk is determined by a pressure sensor device in the clutch.

Zu einem Zeitpunkt T0 liegt die Kupplung im Wesentlichen in geöffnetem Betriebszustand vor und es ist über die Kupplung kein Drehmoment führbar. Um ein Leerlaufen eines Leitungssystems eines Hydrauliksystems des Getriebes im Bereich eines mit dem elektrischen Steuerimpuls beaufschlagbaren elektrohydraulischen Druckstellers und des Kolbenraumes der mit dem Hydraulikdruck pk beaufschlagbaren Kupplung zu vermeiden, liegt am elektrohydraulischen Drucksteller der Steuerimpulswert ik0 an und im Bereich des elektrohydraulischen Druckstellers wird der Druckwert pk0 eingestellt, der einem sogenannten Vorbefülldruckniveau entspricht, zu dem ein Leerlaufen der Kupplung verhindert wird. At a point in time T0, the clutch is essentially in the open operating state and no torque can be transmitted via the clutch. In order to avoid idling of a line system of a hydraulic system of the transmission in the region of an acted upon by the electric control pulse electro-hydraulic pressure actuator and the piston chamber of the act with the hydraulic pressure pk clutch, is applied to the electro-hydraulic pressure regulator of the control pulse value ik0 and in the range of electro-hydraulic pressure actuator, the pressure value pk0 set, which corresponds to a so-called Vorbefülldruckniveau to which idling of the clutch is prevented.

Zu einem Zeitpunkt T1 ergeht eine Anforderung zum Schließen der Kupplung, weshalb der Verlauf des Steuerimpulses ik sprungartig auf ein Schnellfüllniveau iksf angehoben und bis zu einem Zeitpunkt T2 auf diesem Niveau konstant gehalten wird. Der Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt T2 und T1 entspricht einer sogenannten Schnellfüllzeit, wobei der Zeitpunkt T2 das Ende eines sogenannten Schnellfüllpulses der Kupplung darstellt. Anschließend wird der Steuerimpuls ik während einer sogenannten Füllausgleichsphase konstant auf einem Füllausgleichsniveau ikfa belassen. Die Füllausgleichsphase endet vorliegend zu einem Zeitpunkt T3. Während der Füllausgleichsphase legen sich Innen- und Außenlamellen eines Lamellenpaketes der als Lamellenkupplung ausgeführten Kupplung in gewünschtem Umfang aneinander an. Durch ein Anheben des Steuerimpulses ik nach dem Zeitpunkt T3 ausgelöster Anstieg des Hydraulikdruckes pk hat eine sofortige Zunahme der Übertragungsfähigkeit der Kupplung zur Folge, womit zunehmend Drehmoment über die Kupplung führbar ist. Zu einem Zeitpunkt T4 wird der Verlauf des Steuerimpulses ik wiederum sprungartig auf das Vorbefülldruckniveau ik0 abgesenkt, womit die Kupplung wieder in ihren geöffneten Betriebszustand überführt wird. At a point in time T1, a request for closing the clutch occurs, which is why the profile of the control pulse ik is suddenly raised to a fast filling level iksf and kept constant at a level T2 at this level. The period between the time T2 and T1 corresponds to a so-called fast filling time, wherein the time T2 represents the end of a so-called Schnellfüllpulses the clutch. Subsequently, during a so-called filling compensation phase, the control pulse ik is left constant at a filling compensation level ikfa. The Füllausgleichsphase ends in the present case at a time T3. During the filling compensation phase, inner and outer disks of a disk pack of the clutch designed as a multi-plate clutch engage desired extent to each other. By raising the control pulse ik after the time T3 triggered increase in the hydraulic pressure pk has an immediate increase in the transmission capacity of the clutch result, which increasingly torque over the clutch is feasible. At a point in time T4, the course of the control pulse ik is in turn abruptly lowered to the pre-filling pressure level ik0, with which the clutch is again transferred into its open operating state.

Der zum Zeitpunkt T0 sprungartige Anstieg des Verlaufes des Steuerimpulses ik bewirkt zu einem Zeitpunkt T5 einen steilen Anstieg des Verlaufes des Hydraulikdruckes pk, der anschließend bis zu einem Zeitpunkt T6 auf ein mit dem Schnellfüllniveau des Steuerimpulses iksf korrespondierendes Druckniveau pksf eingeregelt wird. Anschließend sinkt der Hydraulikdruck pk während der Füllausgleichsphase über den Zeitpunkt T3 aufgrund der systemimmanenten Verzögerungszeit bis zu einem Zeitpunkt T7 ab und steigt während der sich an die Füllausgleichsphase anschließenden Schließphase über eine Druckrampe wieder an, womit die Übertragungsfähigkeit der Kupplung in angefordertem Umfang erhöht wird. Nach dem Zeitpunkt T4 sinkt der Hydraulikdruck pk wiederum auf das Öffnungsdruckniveau pk0 ab. The sudden increase in the course of the control pulse ik at the point in time T5 causes a sharp increase in the course of the hydraulic pressure pk, which is then adjusted to a pressure level pksf corresponding to the fast filling level of the control pulse iksf until a point in time T6. Subsequently, the hydraulic pressure pk drops during the Füllausgleichsphase over the time T3 due to the system-inherent delay time up to a time T7 and increases during the adjoining the Füllausgleichs phase closing phase via a pressure ramp again, whereby the transmission capacity of the clutch is increased in the required extent. After the time T4, the hydraulic pressure pk again decreases to the opening pressure level pk0.

Um einen Ölstand im Getriebe mit geringem Aufwand bestimmen zu können, wird vorliegend zum Zeitpunkt T1 ein Timer gestartet, um den Zeitraum Tt zwischen dem Zeitpunkt T1, zu dem der elektrische Steuerimpuls ik zum Einstellen eines im Bereich der Kupplung anzulegenden Hydraulikdruckes pk generiert wird, und einem weiteren Zeitpunkt T8, zu dem der Hydraulikdruck pk einen Druckwert pk8 größer als der Vorbefülldruckwert pk0 der Kupplung übersteigt, zu bestimmen. Dieser über den zum Zeitpunkt T1 gestarteten Timer ermittelte Zeitraum Tt wird als Totzeit bezeichnet und stellt ein Maß einer Spontaneität der Betätigung der Kupplung dar. In order to be able to determine an oil level in the transmission with little effort, in the present case a timer is started at time T1 to generate the time period Tt between the time T1 at which the electrical control pulse ik is generated for setting a hydraulic pressure pk to be applied in the region of the clutch, and another time T8, at which the hydraulic pressure pk exceeds a pressure value pk8 greater than the Vorbefülldruckwert pk0 of the clutch to determine. This time period Tt determined over the timer started at time T1 is referred to as dead time and represents a measure of spontaneity of the actuation of the clutch.

Die in 2 gezeigten Verläufe Tt1 und Tt2 geben die Abhängigkeit zwischen der Totzeit Tt und einem aktuell im Getriebe vorliegenden Ölstand wieder. Anhand der Verläufe Tt1 und Tt2 sind in Abhängigkeit der während einer Ansteuerung der Kupplungen jeweils ermittelten Totzeit Tt die im Getriebe aktuell vorliegenden Ölstände ermittelbar. Die Verläufe der Totzeiten Tt1, Tt2 sind über dem Verhältnis zwischen dem aktuellen Ölstand und dem sogenannten Nominalwert des Ölstandes im Getriebe verlaufend aufgetragen. In the 2 shown curves Tt1 and Tt2 represent the dependence between the dead time Tt and a currently present in the transmission oil level. Based on the curves Tt1 and Tt2, the oil levels currently present in the transmission can be determined as a function of the dead time Tt respectively determined during activation of the clutches. The curves of the dead times Tt1, Tt2 are plotted against the ratio between the current oil level and the so-called nominal value of the oil level in the transmission.

Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass aus einem sinkenden aktuellen Ölstand im Getriebe steigende Totzeiten Tt resultieren. Um dauerhaft funktionskritische Unterversorgungszustände aufgrund eines zu geringen Ölstandes im Getriebe zu vermeiden, wird vorliegend bei einer Unterschreitung eines kritischen Ölstandes im Getriebe eine Meldung an einen Fahrer des mit dem Getriebe ausgeführten Fahrzeuges ausgegeben. Dabei besteht die Möglichkeit, ein visuelles, haptisches, akustisches Signal oder eine Kombination daraus zu generieren, um einen Fahrer auf einen funktionskritischen Ölstand hinzuweisen. From the illustration according to 2 It can be seen that decreasing current oil levels in the transmission result in increasing dead times Tt. In order to avoid permanently critical operating undersupply conditions due to a low oil level in the transmission, a message to a driver of the executed with the transmission vehicle is issued in this case at a below a critical oil level in the transmission. There is the possibility to generate a visual, haptic, acoustic signal or a combination thereof to alert a driver to a critical oil level.

Bezugszeichen reference numeral

ik

control pulse

ik0

Control pulse value, pre-fill level

ikfa

Füllausgleichsniveau

iksf

Schnellfüllniveau

pk

hydraulic pressure

pk0

Vorbefülldruckniveau

pksf

Schnellbefülldruckniveau

PK8

pressure value

T0 to T8

discrete time

t

Time

tt

dead

Tt1, Tt2

Course of the dead time

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4040897 C2 [0002]
DE 10147574 A1 [0002]
DE 102009015990 A1 [0005]

Claims

Method for determining an oil level in a transmission with at least one transmission component that can be actuated via a hydraulic pressure (pk), wherein the hydraulic pressure (pk) in the region of the transmission component is adjustable as a function of an electrical control pulse (ik) and determinable via a pressure sensor device, characterized in that a period (Tt) between a time (T1) at which an electric control pulse (ik) for setting a hydraulic pressure (pk) to be applied in the transmission component region is generated, and another time (T8) at which the hydraulic pressure (pk) a pressure value (pk8) is greater than a Vorbefülldruckwert (pk0) exceeds the transmission component, is determined, wherein a current oil level in the transmission is determined as a function of the time period (Tt).

A method according to claim 1, characterized in that when determining an oil level less than a predefined value, a signal for an operator is output.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that an empirically determined characteristic curve (Tt1, Tt2) is used to determine the currently existing oil level in the transmission.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical control pulse (ik) is generated for actuating an electro-hydraulic pressure actuator.